Calculadora da lei de Charles
A lei de Charles afirma que o volume de uma quantidade fixa de gás é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta quando a pressão é mantida constante: V₁/T₁ = V₂/T₂. Aqueça um gás e ele se expande; resfrie-o e ele se contrai. Esta calculadora determina o volume final V₂: basta inserir o volume inicial V₁, a temperatura inicial T₁ e a temperatura final T₂, manter as duas temperaturas em kelvin, e a resposta é atualizada na hora enquanto você digita. É ideal para os deveres de química, as aulas práticas de física e verificações rápidas de como um gás se comporta ao ser aquecido ou resfriado.
Como usar a calculadora da lei de Charles
-
1
Insira o estado inicial
Digite o volume inicial V₁ e a temperatura absoluta inicial T₁ em kelvin.
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2
Insira a temperatura final
Adicione a temperatura final T₂, também em kelvin (some 273,15 para converter a partir de °C).
-
3
Veja o volume final
A ferramenta calcula V₂ = V₁·T₂/T₁ e o exibe ao lado de todos os seus dados.
A fórmula da lei de Charles explicada
A lei de Charles afirma que, a pressão constante, o volume de uma massa fixa de um gás ideal dividido pela sua temperatura absoluta permanece constante:
V₁ / T₁ = V₂ / T₂
Isolando o volume final, obtém-se a fórmula que esta calculadora utiliza:
V₂ = V₁ · T₂ / T₁
O volume pode ser expresso em qualquer unidade que você preferir (litros, mililitros, metros cúbicos) desde que use a mesma unidade nos dois lados; a razão cancela as unidades, então V₂ sai na mesma unidade de V₁. A temperatura, porém, deve ser sempre absoluta (kelvin), porque a proporcionalidade só vale quando o 0 significa ausência de energia térmica.
Exemplo resolvido
Um balão contém 2 L de gás a 273 K (0 °C). Você o aquece até 373 K (100 °C) mantendo a pressão constante. Qual é o novo volume?
V₂ = 2 × 373 ÷ 273 ≈ 746 ÷ 273 ≈ 2,7326 L
O gás se expande porque sua temperatura absoluta aumentou em um fator de 373/273 ≈ 1,366.
Referência rápida
| Grandeza | Símbolo | Observação |
|---|---|---|
| Volume inicial | V₁ | Qualquer unidade |
| Temperatura inicial | T₁ | Somente kelvin |
| Temperatura final | T₂ | Somente kelvin |
| Volume final | V₂ | Mesma unidade de V₁ |
Erros comuns
- Usar °C em vez de K. Some sempre 273,15 para converter graus Celsius em kelvin (0 °C → 273,15 K). Inserir 0 °C diretamente faz T₁ = 0 e o cálculo não funciona.
- Alterar a pressão. A lei de Charles pressupõe pressão constante. Se a pressão também mudar, use a lei combinada dos gases P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂.
- Adicionar ou remover gás. A quantidade de gás (mols, n) deve permanecer fixa. Se variar, mude para a lei dos gases ideais completa PV = nRT.
- Confundir razões de temperatura com diferenças. O volume varia com a razão T₂/T₁, e não com a diferença T₂ − T₁, de modo que dobrar a temperatura em kelvin dobra o volume.
Perguntas frequentes
A lei de Charles afirma que, a pressão constante, o volume de uma quantidade fixa de um gás ideal é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta: V₁/T₁ = V₂/T₂. Aquecer o gás aumenta seu volume; resfriá-lo o reduz.
A lei se baseia na temperatura absoluta, em que 0 K significa ausência de energia térmica. Celsius e Fahrenheit têm pontos de zero arbitrários e podem ser negativos, o que rompe a proporcionalidade. Converta somando 273,15 a um valor em graus Celsius antes de inseri-lo.
Não. Você pode usar litros, mililitros, metros cúbicos ou qualquer unidade para V₁, e V₂ sai nessa mesma unidade. Apenas as temperaturas precisam estar em kelvin; a razão entre os volumes independe da unidade.
Os números que você insere são enviados aos nossos servidores para calcular o resultado e, no modo passo a passo, são incluídos no link da página. Eles não são armazenados em um banco de dados nem compartilhados com ninguém.
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